Dual-layer-lcd-technik enthüllt und getestet (S. 46 ff.)
Noch immer lässt sich nicht vorhersagen, welche Tv-technologie in Zukunft den High-end-markt bestimmen wird. Während OLED an Stückzahl und Reichweite gewinnt, werden professionelle LCDS immer leistungsstärker. Der jüngste Trend: Dual-layer-lcds.
Die größte Schwäche von Lc-displays ist der eingeschränkte Pixelkontrast, was nicht nur die Schwarzdarstellung negativ beeinflusst, sondern auch eine bestmögliche Farbtreue verhindert. Besonders mit Hdr-quellen, die einen großen Dynamikumfang abdecken, werden die Defizite sichtbar. OLED hat dieses Problem nicht: Sämtliche Bildpunkte sind selbstleuchtend und perfektes Schwarz sowie eine stabile Farbtreue sind bei entsprechender Optimierung kein Problem. Doch ist die flächige Erzeugung von Licht die Achillesverse der Oled-technologie: Selbst professionelle Displays reduzieren die Helligkeit schlagartig, sobald zu viele OLED-PIXEL gleichzeitig Licht erzeugen müssen. Die Flüssigkristallschicht in einem Lc-display dient dagegen als Lichtventil, sodass auch flächig helle Bilder realisiert werden können. Je höher die Auflösung bzw. Pixeldichte, desto geringer fällt allerdings die Lichtdurchlässigkeit pro Pixel bei gleichwertiger Bildgröße aus. Somit kommt es auch bei LCDS zu einem technischen Limit, wenn eine sehr hohe Auflösung bei zugleich geringer Energieaufnahme angestrebt wird und häufig fällt die Bildhelligkeit unter diesen Voraussetzungen durchwachsen aus. Lcd-tv-hersteller wie Samsung und TCL sehen deshalb nicht nur in der 8K-lcd-technologie die Zukunft, sondern auch bei der Lcd-beleuchtung muss der nächste Schritt gegangen werden: Eine Mini-led-hintergrundbeleuchtung mit tausenden Dimming-zonen soll zukünftig für bessere Bildkontraste sorgen.
Led-dimming-zonen
Durch die flächige Verteilung möglichst vieler Leuchtdioden und die Lichtsteuerung in Zonen sollen LCDS auch im High-endsegment das Maß der Dinge darstellen. Als nächste Evolutionsstufe gelten LCDS wie der TCL-TV X10: Der Fernseher kommt je nach Bildgröße mit 4K- oder 8K-auflösung auf den Markt, bietet aber unabhängig von der Auflösung eine Mini-led-hintergrundbeleuchtung. Hierbei schrumpfen die Leuchtdioden um ein Vielfaches, was es erlaubt, den LCD-TVS äußerst flach zu bauen. Um eine homogene Ausleuchtung zu erreichen, müssen allerdings weitaus mehr Mini-leds verbaut werden, als aktuell klassische Leuchtdioden zum Einsatz kommen. So kündigte Tv-hersteller TCL
an, mehr als 15 000 Mini-leds pro TV zu integrieren. Dies bedeutet aber nicht, dass jede MINI-LED einzeln ansteuerbar sein wird: Zu Beginn kommen weniger als 800 Dimming-zonen zum Einsatz, doch in den nächsten Jahren soll die Ansteuerung auf 5 000 Zonen ausgeweitet werden, bis zum finalen Ziel, alle verbauten Mini-leds einzeln ansteuern zu können. Samsung zeigte bereits vergleichbare Prototypen. 15 000 Dimming-zonen klingen in Anbetracht von aktuell meist weniger als 500 Dimming-zonen durchaus beeindruckend, doch die Displayauflösung fällt mit 24 Millionen Subpixeln (4K) oder fast 100 Millionen Subpixeln (8K) um ein Vielfaches höher aus. Um Millionen von Dimming-zonen zu erreichen, wählen Hersteller wie Panasonic einen radikal anderen Ansatz.
Dual-layer-lcd
Die Idee klingt zunächst simpel: Statt nur eine Flüssigkristallschicht zu verbauen, kommt in einem Dual-layer-lcd ein weiterer Flüssigkristallfilter zum Einsatz. Die Abstimmung beider Filter ist allerdings ein komplexer Vorgang, was die Produktionskosten in die Höhe schnellen lässt. Panasonics Dual-layer-ips-lcd-konzept, das im professionellen Einsatz seit mittlerweile drei Jahren Erfolge feiert, kombiniert die Stärken eines klassischen Lc-screens mit den Vorteilen eines Oled-displays. Erlebbar wird die Technik durch professionelle Monitore, darunter der CG3145 von Eizo: Statt eines Kontrastverhältnisses von nur 1 000 : 1 erreichen zwei hintereinander geschaltete IPS-LC-FILTER einen Pixelkontrast von 1 000 000 : 1 (1 000 × 1 000)! Der Clou: Statt nur wenige Dimming-zonen anzusteuern, lässt sich das gigantische Kontrastverhältnis pixelgenau verwirklichen und Halo-effekte werden vermieden. Komplett schwarz wie bei einem OLED sind einzelne Pixel damit zwar immer noch nicht, doch die Grundaufhellung im Tiefschwarz ist mit einem Helligkeitswert von ca. 0,0001 Nits in der Praxis irrelevant. Stattdessen profitiert die Darstellung neben dem satten Schwarzwert vom größten Lcd-vorteil: Der enormen Bildhelligkeit, die auch flächig 1 000 Nits erreichen kann und dies bei korrekt gesättigten Farbwerten. Ein weiterer Vorteil: Statische Bildanzeigen erzeugen keine Nachleuchteffekte, was die Arbeiten mit Grafikprogrammen angenehmer gestaltet. Die von Panasonic vorgestellte Dual-layer-ips-lc-technologie ist derart leistungsstark, dass auch andere Hersteller wie Sony bereits einlenkten: Der Oled-mastering-monitor BVM-X300 wurde in Rente geschickt und kurzerhand durch den Dual-layer-lc-monitor BVM-HX310 abgelöst. Und auch weitere Hersteller finden Gefallen am Dual-layer-lcd-konzept. Doch ist die Dual-layer-lcd-technik auch im Tv-segment denkbar?
Schlechte Energiebilanz
Selbst „normale“Lc-displays mit 8K-auflösung zeigen eine regelrecht verschwenderische Energieaufnahme im Verhältnis zur Bildhelligkeit bzw. im Vergleich zu Full-hd- und 4K-TVS. Doch verblassen diese Verbrauchswerte gegenüber der Dual-lc-ansteuerung: Sonys 31-Zoll-duallc-monitor verbraucht satte 450 Watt, wenn flächig 1 000 Nits erreicht werden wollen. Selbst der nicht gerade energiesparende Oled-monitor-vorgänger ist im Vergleich mit einem Verbrauch von knapp 300 Watt geradezu ein Ökologiewunder. Die unverhältnismäßig hohe Energieaufnahme des Dual-layer-lcds erschwert auch die Kühlung und neben dem großen Metallgehäuse stechen das enorme Gewicht und die Lüfter hervor. Somit lässt sich die Frage, ob die Dual-layer-lcd-technik auch im Wohnzimmereinsatz eine Rolle spielen könnte, nur so beantworten: Ja, wenn Energieaufnahme und Kühlung keine Rolle spielen oder die Bildhelligkeit stark reduziert wird. Da diese Faktoren im Consumer-tv-segment aber allesamt wichtige Rollen spielen, dürfte es auch in Zukunft äußerst schwierig werden, Dual-layer-lcd-tvs zu vermarkten. Eine erste Kompromisslösung ist 2019 von Hisense angekündigt: Ein Dual-layer-lcdtv kombiniert ein klassisches 4K-LCDPANEL um einen zusätzlichen Lc-filter, der allerdings nur Full-hd-auflösung aufweist. Dadurch stehen „nur“2 Millionen „Dimming-zonen“zur Verfügung, doch der Lichtverlust fällt weniger dramatisch aus. Mit einer realen Bildhelligkeit von knapp 600 Nits und einem höheren Verbrauch als klassische 4K-LCD-TVS dürfte aber selbst ein derartiger Kompromiss in Europa kaum Aussichten auf Erfolg haben. Dies scheint Hisense ähnlich zu sehen und präsentiert auf europäischen Technologiemessen lieber klassische LCD-TVS mit Led-hintergrundbeleuchtung und möglichst hoher Anzahl an Local-dimming-zonen, vergleichbar zum Technologieausblick von TCL und Samsung. Die Zukunft von Dual-layer-lcd-tvs ist ungewiss: Mit den klassischen Marktanforderungen an Preis-leistung und Energieeffizienz scheinbar nicht vereinbar, könnten Dual-layer-lcds, wie auch Panasonics Megacon, zu jenen Technologien gehören, die einzig im Profisegment Fuß fassen.